Основные типы взрывозащищенных электродвигателей

Для того чтобы работе оборудования в небезопасной среде ничто не угрожало, для него используются двигатели с взрывозащитой. Взрывоопасная рабочая среда может быть везде – как на промышленных предприятиях (в помещениях), так и в открытых природных условиях, например, в опасных по газу и пыли шахтах, где нужно использовать стационарные машины и механизмы. Для них и применяются взрывозащищенные двигатели.

Все асинхронные электродвигатели с взрывозащитой делятся на 2 условные категории:

1. Для использования в нефтехимической и газовой промышленности
2. Для шахт и рудников – рудничные моторы

Назначение двигателей с взрывозащитой

В нефтехимической и газовой промышленности такие электромоторы используют для вентиляторных приводов, дымососов, насосов для перекачки и дозировки жидкостей, раздачи топлива, приводов автозадвижек топливопроводной арматуры, конвейерного и компрессорного оборудования.

В горнорудной промышленности такие электромоторы устанавливаются на приводах забойных и подъемно-транспортных машин, местных и главных вентиляторов, насосного и углесосного оборудования, скребковых конвейеров.

Исполнение электродвигателей по взрывозащите

По назначению выделяют 3 группы электродвигателей:

1. Для подземных выработок в шахтах, опасных в отношении рудничного газа и (или) горючей пыли рудниках, в любых наземных строениях с опасностью появления рудничного газа и (или) горючей пыли (категория смеси — I)
2. Для использования в помещениях с взрывоопасной средой и в наружных установках (категория смеси — II по газу);
3. Для использования во взрывоопасных пылевых средах (категория смеси — II по пыли).

Взрывозащита двигателя реализована в виде внешней оболочки из специального пожаростойкого материала, который выдерживает давление от взрыва находящегося внутри него мотора и не даст распространиться огню по территории. То есть, взрыва самого электромотора в случае опасной ситуации избежать не удается, главная цель в другом – защитить от взрывного удара окружающую среду и находящихся вокруг людей. Это и делает такие двигатели безопасными.

Полная маркировка взрывозащиты электродвигателей:

• Химическое исполнение — 1 Ex d IIB T4
• Рудничное исполнение — PB Ex d I _

• 2 – двигатель с защитой повышенной надежности
• 1 – взрывобезопасный двигатель (взрывозащищенность действует как в нормальных рабочих режимах, так и при возможных повреждениях из-за условий эксплуатации, за исключением повреждений тех средств, которые обеспечивают взрывозащищенность)
• РВ – специальная защита для двигателей, используемых в оборудовании для шахт и рудников
• Ex – свидетельство того, что оборудование имеет взрывозащиту

Далее, согласно порядку символов в маркировке взрывозащиты электродвигателей, следует обозначение типа взрывозащиты:

• d — взрывонепроницаемая оболочка
• e — повышенная безопасность
• p — заполнение или продувка
• i — искробезопасная электрическая цепь
• — масляное заполнение оболочки
• q — кварцевое заполнение оболочки
• m — герметизация компаундом
• n — отсутствие искрообразования
• s — специальная защита
• h — герметическая изоляция

Далее идет категория взрывоопасной смеси:

Номер категории	Типичный представитель горючего в-ва	Сфера использования оборудования с защищенным двигателем	Можно применять
I	Метан	Угольные шахты	Только шахты
IIА	Пропан	Аналогично (см.выше)	IIА
IIB	Этилен	Аналогично (см.выше)	IIА, IIB
IIC	Водород, сероуглерод	Аналогично (см.выше)	IIА, IIB, IIC

Завершающий символ – обозначение температуры самовоспламенения взрывоопасных газов и смесей.

Класс температуры	Температура, при которой воспламеняется газ	Можно применять
Т1	Свыше 450C °	Т1
Т2	300-450 C °	Т1 и Т2
Т3	200-300 C °	Т1-Т3
Т4	135-200 C °	Т1-Т4
Т5	100-135 C °	Т1-Т5
Т6	85-100 C °	Т-1-Т6

Электродвигатели с взрывозащитой также имеют разное климатическое исполнение.

• S1 – постоянный характер режима эксплуатации.
• У – умеренный климат
• ХЛ – холодный климат
• Т – тропический климат

В основном электродвигатели с взрывозащитой относятся к 3-х фазным моторам асинхронного типа. Например, группа Русэлт реализует взрывозащищенные электродвигатели серий ВАСО и ВАО российского производства (АО «Электромаш»). В сериях ВАО у нас представлены двигатели ВАО4 и ВАО2.

Особенности двигателей во взрывоопасных зонах

Производственные процессы добычи полезных ископаемых, их транспортирование и переработка в различных отраслях промышленности связаны с реальной опасностью образования взрывоопасной среды в зонах технологических установок, складских помещениях и на открытых площадках. Кроме этого образование взрывоопасных сред возможно в случае нарушения технологических режимов, аварий, нарушения взрывозащищенности оборудования, аппаратуры и трубопроводов.

В то же время невозможно проведение производственных процессов без применения разнообразного электрооборудования, в том числе и светотехнического. Безопасность его применения связана с определенными свойствами окружающей взрывоопасной среды. Поэтому для безопасной эксплуатации необходимо знать требования, предъявляемые к оборудованию.
Взрывоопасная газовая смесь — смесь горючих газов или паров с воздухом при нормальных атмосферных условиях, у которой при воспламенении горение распространяется на весь объем несгоревшей смеси.

Производства, в которых возможно возникновение взрывоопасных смесей газов, паров, пыли или волокон с воздухом, делят на взрывоопасные зоны по классам. Зоны класса В-I — зоны, в которых образование взрывоопасных смесей газов и паров возможно при нормальных условиях работы.

• Зоны класса В-la — зоны, в которых образование взрывоопасных смесей газов и паров возможно только в результате аварий и неисправностей. Зоны класса В-Iб — зоны класса В-la, которые отличаются одной из особенностей: • 1.Горючие газы в этих зонах обладают высоким нижним концентрационным пределом воспламенения (15% и более) и резким запахом при допустимых концентрациях (например, аммиак). • 2.Помещения, связанные с образованием газообразного водорода, не более 5% от свободного объема помещения.
• Зоны класса B-lr — пространства у наружных установок, надземных и подземных резервуаров с ЛВЖ или горючими газами, или пространства у проемов за наружными ограждениями помещений с зонами классов B-l, B-la, В-II.
• Зоны класса В-II — зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие пыль и волокна, способные образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы.
• Зоны класса В-IIа — зоны, в которых опасные состояния, характерные для класса В-II, возможны только в результате аварий или неисправностей.

Классификация взрывоопасных зон

в которой взрывоопасная газовая смесь присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени

в которой существует вероятность присутствия взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации

в которой маловероятно присутствие взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации, а если она возникает, то редко, и существует очень непродолжительное время

ГОСТР 51330.9- 99, РОССИЯ

ПУЭ (2001), РОССИЯ

Классификация групп взрывоопасных газов и паров

Россия, Европа

Типичный представитель

По ГОСТ 12.1.011 взрывоопасные смеси подразделяются на категории и температурные группы.
1. Взрывоопасные смеси подразделяются на категории:
I — метан на подземных горных работах;
II — пары и газы за исключением метана на подземных горных работах.

1. В зависимости от значения безопасного экспериментального максимального зазора (БЭМЗ) газы и пары
   категории II подразделяются согласно

— II А — Величина БЭМЗ, мм 0.9 и более

— II В — свыше 0.5 ,но менее 0,9

— II С — 0.5 и менее

1. Категория взрывоопасности (IIА, IIВ, IIС) может быть условно определена по сходству химической структуры
   с веществом, указанном в ГОСТ или определенном ранее.
   4. Взрывоопасные смеси газов и паров подразделяются на группы в зависимости от температуры
   самовоспламенения согласно таблицы #1.

Отнесение к категориям и группам смесей производится испытательными организациями, аттестованными в России.
Если во взрывоопасных зонах возможно возникновение смесей нескольких паров или газов, то категория и группа
смеси выбирается по минимальной температуре самовоспламенения и по минимальному БЭМЗ компонентов смеси.

Присутствующие в смеси

Категория и группа

Пример маркировки: 1ExdellCT4

Описание маркировки:
1 — уровень взрывозащиты: взрывобезопасное оборудование, в котором взрывозащита обеспечивается как при
нормальном режиме работы, так и при признанных вероятных повреждениях, кроме повреждений средств
взрывозащиты.

Ех — знак, указывающий на соответствие оборудования требованиям ГОСТ 12.2.020.
d — вид взрывозащиты «d» — взрывонепроницаемая оболочка по ГОСТ 22782.6.
е — вид взрывозащиты «е» по ГОСТ 22782.7.
IIС — знак подгруппы электрооборудования, соответствующий категории взрывоопасных смесей, для которых
оборудование является взрывозащищенным.
Т4 — знак температурной группы смесей, в которых оборудование является взрывозащищенным.

Виды взрывозащиты

Вид взрывозащиты — специальные меры, предусмотренные в электрооборудовании с целью предотвращения
воспламенения окружающей взрывоопасной газовой среды; совокупность средств взрывозащиты
электрооборудования, установленная нормативными документами.

Взрывозащита вида «e» — вид защиты электрооборудования, использующий дополнительные меры против возможного превышения допустимой температуры, а также возникновения дуговых разрядов, искрения в нормальном или
ненормальном режимах работы, указанных изготовителем электрооборудования в нормативно-технической документации. Примечание — электрооборудование, вызывающее в нормальном режиме работы дуговые разряды или искрение, по определению не может быть отнесено к защите вида e.

Взрывозащита «d» Взрывонепроницаемая оболочка — вид взрывозащиты электрооборудования, в котором его части, способные воспламенить взрывоопасную смесь, заключены в оболочку, способную выдерживать давление взрыва воспламенившейся смеси без повреждения и передачи воспламенения в окружающую взрывоопасную смесь, для которой она предназначена. Примечание — взрывозащиту этого вида обозначают буквой «d».

Взрывозащита «p» Оболочка под давлением — оболочка, в которой защитный газ поддерживается под давлением, превышающим давление во внешней среде. Герметично закрытое устройство — устройство такой конструкции, что наружная среда не может проникнуть внутрь, а любое соединение выполнено неразъемным, например пайкой, дуговой сваркой или сплавленном стекла и металла. Защитный газ — воздух или инертный газ, используемые для продувки и
поддержания избыточного давления, а если требуется, и для разбавления воспламеняющихся веществ внутри оболочки.

Взрывозащита «i» Искробезопасная электрическая цепь «i» — электрическая цепь, в которой для предписанных настоящим стандартом условий испытаний любые искрения не вызывают воспламенение с вероятностью большей 10-3, а любое тепловое воздействие не способно воспламенить взрывоопасную смесь. Искробезопасное электрооборудование: Электрооборудование, в котором все электрические цепи искробезопасны.

Взрывозащита «m» Взрывозащита вида “герметизация компаундом (m)” — взрывозащита, при которой части электрооборудования, способные воспламенить взрывоопасную атмосферу за счет искрения или нагрева, заключаются в компаунд таким образом, чтобы взрывоопасная атмосфера не могла воспламениться.

Климатические исполнения и категории размещения электрооборудования

Электрооборудование и изделия, предназначенные для эксплуатации в определенных макроклиматических районах
на суше, реках и озерах, выпускают в следующих климатических исполнениях по ГОСТ15150 и обозначают
соответственно буквами русского и латинского алфавита:

У (N) — умеренный
УХЛ (NF) — умеренный и холодный
ТВ (ТН) — тропический влажный
ТС (ТА) — тропический сухой
Т (Т) — тропический сухой и влажный
О (U) — общеклиматическое исполнение (для всех районов на суше, кроме районов с очень холодным климатом)
ХЛ (F)- холодный

Имеются также климатические исполнения, предназначенные для эксплуатации в районах с морским климатом,
которые обозначаются соответственно:

М (М) — умеренно холодный морской
ТМ (ТМ) — тропический морской
ОМ (MU) — умеренно холодный и тропический морской (для судов неограниченного района плавания)
В (W) — все климатическое исполнение для всех районов на суше и на море, кроме районов с очень холодным
климатом температурные данные по исполнениям и категориям размещения приведены в таблице №2.

Температурные классы взрывоопасных газов и паров

Т1 Выше 450
Т2 От 300 до 450
Т3 От 200 до 350
Т4 От 135 до 200
Т5 От 100 до 135
Т6 От 85 до 100